05. Energie Rinnovabili

Il tema dell’energia sarà in futuro sempre più importante, da un lato per la tendenza a livello mondiale ad avere crescenti consumi energetici, dall’altro per la scarsità ed il conseguente aumento di costo di gran parte delle risorse prime da cui ricaviamo l’energia, in tutte le sue diverse forme.

E' fondamentale in questo contesto rivolgerci verso un consumo critico e responsabile delle risorse e ad una produzione di energia sostenibile tanto per il pianeta quanto per la nostra società.

L’edilizia è uno dei settori con più responsabilità nel processo di conversione verso le energie rinnovabili; infatti i consumi dati dagli edifici, sia residenziali che industriali, sono ad oggi ancora altissimi, sia dal punto di vista elettrico, che termico, che di energia primaria inglobata nei materiali edili.

Per energia primaria si intende l’energia incamerata nei materiali di costruzione, consumata sia prima che dopo il loro impiego, cioè per la loro produzione, per il loro trasporto e per il loro futuro smaltimento.

“Gli edifici ed il settore delle costruzioni sono ancora oggi responsabili di oltre il 35% degli usi finali dell’energia a livello mondiale e di circa il 40% delle emissioni di CO2 legate all’energia” conclude il rapporto di dicembre 2017 di IEA, World Energy Statistics and Balances, IEA/OECD, Paris, www.iea.org/statistics.

E’ per questo che occorre convertire con urgenza il sistema energetico dei nostri edifici, e tradurli in chiave moderna e sostenibile.

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Quali sistemi offrono una risposta efficace ed una alternativa alle soluzioni convenzionali a cui siamo abituati?

Anzitutto progettare al meglio l’involucro edilizio; ad esempio sfruttando i principi della BIOCLIMATICA si riduce al minimo la richiesta di energia dell’edificio. La progettazione bioclimatica abbatte a monte la domanda energetica, in modo naturale, semplicemente sfruttando l’orientamento e la locazione degli immobili, e sfruttando al massimo la materia prima più importante che abbiamo: l’intelligenza del uomo. Con bioclimatica infatti si intende la pianificazione degli ambienti in modo efficace ed efficiente, sfruttando i contributi passivi dati dalla natura del luogo.

 

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L’energia per le nostre case può allora esserci data dal sole, dalla terra, dall’aria e dall’acqua. Di fatto, dai 4 elementi.

I sistemi che meglio valorizzano le risorse naturali o che permettono di non inquinarle e depurarle sono ad esempio i seguenti:

  • fitodepurazione
  • fotovoltaico
  • solaretermico
  • pompa di calore
  • geotermico
  • biogas
  • eolico
  • biomassa

1) La fitodepurazione – è un sistema di vasche naturali in cui vengono convogliati i reflui civili; grazie alla presenza di arbusti e piante selezionate, quali ad esempio la “phragmites australis”, le acque reflue vengono depurate e si permette la loro dispersione in superficie, senza inquinare il sito di immissione.

2) Il fotovoltaico – è un sistema che cattura l’irraggiamento solare e lo trasforma in elettricità. Alle nostre latitudini, è molto efficace in estate, durante la quale la produzione elettrica permette di ben abbinare a questo impianto un sistema di raffreddamento; è un po’ meno produttivo in inverno.

3) L’impianto solaretermico – è un sistema semplice, che sfrutta l’irraggiamento diurno del sole per scaldare direttamente l’acqua sanitaria. Come il fotovoltaico, è molto efficace in estate, meno in inverno.

4) La pompa di calore – è un impianto molto efficiente che permette il riscaldamento ed il raffrescamento di un edificio, oltre alla produzione di acqua calda sanitaria. Si basa sullo scambio termico tra diversi elementi appartenenti al sistema; ad esempio esso può essere concepito come scambio termico acqua-acqua, acqua-aria o terra-acqua. In base al tipo di scambio eseguito, si ricava l’energia necessaria. Questo sistema impiega solo una bassa e costante fornitura elettrica, necessaria per l’alimentazione della pompa di calore, e che è solitamente fornita dal fotovoltaico.

5) Il geotermico – è un sistema che si basa sui principi della geotermia, ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della terra. Questa energia può essere utilizzata sia come fonte di energia elettrica che come fonte di calore. Se abbinato a pompa di calore, il sistema risulta in assoluto il più efficiente nel soddisfare sia i bisogni di riscaldamento, che di acqua calda sanitaria che di rinfrescamento di una casa, o di un complesso edilizio. L’elevata efficienza del sistema è dovuta al fatto che la temperatura del terreno, e quindi del fluido termoconvettore, si mantiene elevata e, soprattutto, costante durante tutto l’arco dell’anno. E’ ideale abbinato ad un impianto radiante, caratterizzato da una temperatura operativa molto bassa rispetto ai radiatori convenzionali. Le pompe di calore geotermiche inoltre permettono il raffrescamento passivo degli edifici, l’unico tipo di raffrescamento che sfrutta il principio del “free cooling”: le temperature basse del terreno in estate raffrescano gli ambienti, senza l’ausilio di macchine di refrigerazione.

6) L’impianto a biogas – è un sistema virtuoso, che a partire dai rifiuti e dagli scarti organici, produce gas e da lì energia elettrica. Di fatto sfrutta la fermentazione di masse organiche, composte ad esempio da rifiuti organici urbani o da reflui zootecnici, per raccogliere gas metano, in prima istanza chiamato biogas, che poi viene purificato ed impiegato direttamente oppure trasformato in elettricità. Il biogas, per via delle materie prime adottate, è un sistema più sostenibile rispetto invece al sistema a biomassa, perché impiega materiali di scarto, altrimenti non utilizzati.

7) L’eolico – è il sistema che permette di produrre energia elettrica a partire dall’energia cinetica del vento. Il suo impiego in larga scala dovrebbe però prestare maggior cura ed attenzione ai movimenti migratori dei volatili, che spesso sono vittime di questi impianti. Il micro-eolico inoltre è un impianto di dimensione ridotte, che permette l’auto-produzione di energia elettrica per soddisfare il fabbisogno degli edifici. Questa soluzione è utilizzabile però solo in siti con vento forte e costante.

8) Le biomasse – la produzione di energia termica sfruttando le biomasse è un altro sistema di riscaldamento che sfrutta risorse rinnovabili. Esistono numerosi impianti che possono sfruttare legna, pellet, cippato o i rifiuti organici urbani.  Il più grande fattore di contrasto della biomassa come energia pulita è l’inquinamento che viene creato dalla combustione del legno e degli altri materiali naturali. Bisogna dunque utilizzare sistemi moderni, il più efficienti possibili, come le stufe pirolitiche a fiamma inversa.

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